CN109577702B - 拼接式自行车停车柱 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种拼接式自行车停车柱，包括圆柱轮、驱动单元以及若干个围绕圆柱轮分布的停车单元，停车单元包括立柱本体、升降机构和锁紧机构；在圆柱轮上与立柱本体对应处设有链轮，链轮与圆柱轮相啮合，且链轮通过齿轮组与立柱本体上的卷绳器相连；升降机构用于在卷绳器的绳索的拉动下带动自行车上升；驱动单元作为动力源；锁紧机构设置在立柱本体的顶部，当升降机构沿立柱本体运动至预定位置时，锁紧机构对升降机构进行锁紧固定。本发明采用停车单元围绕圆柱轮分布的方式，缩小了停车柱自身的占地面积，此外，还采用升降机构存放自行车，进一步减小了自行车存放时的占地面积，同时，本发明还具有存取便捷、安全性能高以及成本较低的优点。

Description

拼接式自行车停车柱
技术领域
本发明涉及交通工具技术领域，特别是涉及一种拼接式自行车停车柱。
背景技术
自行车作为一种健康、低碳、绿色的交通工具和出行方式，越来越受到人们的青睐。然而，随着公共交通和共享单车的发展，自行车的停车问题日趋严重，自行车的乱停乱放，不仅影响正常的交通运输，增加了交通管理的难度，在一定程度上给人们的出行带来不便，而且还严重影响城市的市容。
为了解决自行车乱停乱放的问题，目前通常采用停车装置放置自行车，停车装置的使用规范了自行车的停放，同时方便了自行车的存取。但是，现有的停车装置普遍以固定车架平铺的方式布置，虽然这种停车装置的安装简单，但是对安装空间要求很高，必须有大块的空地用于安装，而且自行车存取不便，同时现有的停车装置还存在安全性能不足以及成本过高等问题。
发明内容
基于此，有必要针对现有的自行车停放装置占地面积过大、存取不便、安全性能不足以及成本过高等问题，提供一种拼接式自行车停车柱。
为解决上述问题，本发明采取如下的技术方案：
一种拼接式自行车停车柱，包括圆柱轮、驱动单元以及若干个围绕所述圆柱轮分布的停车单元，所述停车单元包括立柱本体、升降机构和锁紧机构；
在所述圆柱轮上与所述立柱本体对应处设有链轮，所述链轮与所述圆柱轮相啮合，且所述链轮通过齿轮组与所述立柱本体上的卷绳器相连；
所述升降机构用于在所述卷绳器的绳索的拉动下带动自行车上升，所述升降机构包括自行车挂钩、T型滑块、推板、升降滑块和增速齿轮组；
所述立柱本体上设有平行导轨和与所述平行导轨相平行的齿条，所述平行导轨的上方设有一对定滑轮，所述卷绳器的绳索通过所述定滑轮绕道所述平行导轨的前方与所述推板固定连接；
所述自行车挂钩与所述T型滑块连接，所述T型滑块与所述升降滑块的卡槽滑动配合，所述推板在上升过程中与所述T型滑块或者所述升降滑块紧密接触；
所述增速齿轮组设置在所述升降滑块上，所述增速齿轮组包括第一小齿轮、第二小齿轮和同轴大齿轮，所述第一小齿轮与所述齿条相啮合，所述第二小齿轮与所述同轴大齿轮相啮合，所述同轴大齿轮的中心设有棘轮，所述第二小齿轮与摩擦轮减速器同轴；
所述驱动单元包括电动机、电动机减速器、控制板和按键输入面板，所述电动机、所述电动机减速器与其中一个所述链轮同轴连接，所述电动机和所述按键输入面板分别与所述控制板电性连接；
所述锁紧机构设置在所述立柱本体的顶部，且所述锁紧机构与所述控制板电性连接，当所述升降机构沿所述立柱本体运动至预定位置时，所述锁紧机构对所述升降机构进行锁紧固定。
与现有技术相比，本发明所提出的拼接式自行车停车柱具有以下技术效果：
停放自行车时，使用者首先在按键输入面板上按下停车键，并将自行车的前轮固定于自行车挂钩上，向前推动自行车，将T型滑块推入升降滑块的卡槽中，使其与推板可以接触；随后，在按键输入面板上输入密码并确认，控制板启动电动机，电动机开始转动，经减速器减速后输出到与其同轴的链轮上，由此链轮带动圆柱轮转动，从而带动所有链轮同步转动，再由齿轮组将转动传送到卷绳器上，由绳索拉动推板上升，推板与有自行车推入的升降滑块相接触，托动相应的升降滑块上升到预定位置，触发行程开关，控制板关闭电机，同时启动锁紧机构吸附滑块，而推板则在重力作用下自由下落至初始位置，至此完成存车动作。
取用自行车时，使用者需在按键输入面板上按下取车键，并输入正确的密码，控制板将会自动判断密码是否正确，如果密码正确，则解锁对应的锁紧机构，在重力作用下升降滑块将会加速下落，在升降滑块下落至预定位置时，在弹簧作用下，T型滑块将会连带自行车自动弹出，至此完成取车动作。
本发明所提出的拼接式自行车停车柱采用停车单元围绕圆柱轮分布的方式，缩小了停车柱自身的占地面积，此外，本发明还采用升降机构存放自行车，进一步减小了自行车存放时的占地面积，因此本发明所提出的拼接式自行车停车柱具有占地面积小，无需大块的空地进行安装的优点，同时，本发明还具有存取便捷、安全性能高以及成本较低的优点。
附图说明
图1为本发明其中一个实施例中拼接式自行车停车柱的结构示意图；
图2为本发明其中一个实施例中拼接式自行车停车柱的另一个结构示意图；
图3为本发明其中一个实施例中停车单元的结构示意图；
图4为本发明其中一个实施例中停车单元的局部结构示意图；
图5为本发明其中一个具体实施方式中T型滑块和升降滑块配合的结构示意图；
图6为本发明其中一个具体实施方式中具有保护机构的停车单元的侧视局部结构示意图；
其中，1、圆柱轮，2、立柱本体，3、链轮，4、齿轮组，5、卷绳器，6、电动机，7、电动机减速器，8、按键输入面板，9、自行车挂钩，10、T型滑块，11、推板，12、升降滑块，13、平行导轨，14、齿条，15、第一小齿轮，16、第二小齿轮，17、同轴大齿轮，18、棘轮，19、摩擦轮减速器，20、第一电磁铁，21、弹簧机械锁舌，22、第二电磁铁，23、连杆，24、手柄，25、自行车下落保护轨道。
具体实施方式
下面将结合附图及较佳实施例对本发明的技术方案进行详细描述。
在其中一个实施例中，如图1-3所示，拼接式自行车停车柱包括圆柱轮1、驱动单元以及若干个围绕圆柱轮1分布的停车单元，优选地，停车单元的数量至少为四个，以保证拼接式自行车停车柱的利用效率。每一个停车单元均包括立柱本体2、升降机构和锁紧机构，各个停车单元共有一个圆柱轮1，并且在圆柱轮1上与立柱本体2对应处设有链轮3，N个链轮3布置在圆柱轮1的周围(N为停车单元的个数，即每一个停车单元均有一个链轮3)，采用均匀布置或者非均匀布置的方式均可，各个链轮3分别与圆柱轮1相啮合；每一个链轮3均通过一个齿轮组4与各自对应的立柱本体2上的卷绳器5相连，该齿轮组4可以采用一对锥齿轮和四个两两啮合直齿轮实现，具体地，其中一个锥齿轮和链轮3同轴，四个直齿轮呈T字状分布，最下方的直齿轮与另一个锥齿轮同轴，左右两边的直齿轮分别连有一个同轴的卷绳器5。
升降机构位于立柱本体2上，升降机构的作用在于在卷绳器5的绳索的拉动下带动自行车上升，从而实现自行车的停放。
驱动单元作为动力源，具体包括电动机6、电动机减速器7、控制板和按键输入面板8，电动机6、电动机减速器7与其中一个链轮3同轴连接，这里与电动机减速器7的输出轴同轴连接的链轮3可以为圆柱轮1上分布的链轮3中的任意一个，在本实施例的驱动单元中，电动机6输出动力，经过电动机减速器7减速后动力被传至与其同轴连接的链轮3，该链轮3带动圆柱轮1转动，从而带动所有链轮3同步转动，链轮3通过各自的齿轮组4将转动传送到对应的卷绳器5上，由卷绳器5的绳索拉动自行车上升。电动机6和按键输入面板8分别与控制板电性连接，按键输入面板8独立于圆柱轮1和停车单元单独设置，如图2所示，在本实施例的电控部分中，控制板主要包括单片机及其扩展电路(例如51单片机及其扩展电路)等，用于控制电动机6的启停、用户通过按键输入面板8的密码的输入存放与比对以及锁紧机构中电磁铁的工作状态等，此外，本实施例的停车柱还包括与控制板电性连接的电磁继电器、交流接触器、行车开关以及急停开关等，以辅助实现拼接式自行车停车柱的停车，而关于控制板以及电磁继电器、交流接触器、行车开关以及急停开关的设定，本领域技术人员可采用现有技术实现或者根据实际需要自行设计，此处不再赘述。
优选地，电动机减速器7为行星减速器。常见的减速器有蜗轮蜗杆减速器、谐波减速器以及行星减速器等，其中行星减速器具有结构紧凑、精度高以及使用寿命较长的优点，因此，本实施例中的电动机减速器7采用行星减速器，以保证驱动单元结构紧凑，延长使用寿命。
锁紧机构设置在立柱本体2的顶部，并且锁紧机构与控制板电性连接，当升降机构沿立柱本体2运动至预定位置时，锁紧机构对升降机构进行锁紧固定，其中升降机构沿立柱本体2是否运动至预定位置可利用行程开关判定，当升降机构运动至预定位置时，触发对应的行程开关，锁紧机构在控制板的控制下对升降机构进行锁紧固定，锁紧机构在对升降机构进行锁紧固定时，可以采用电磁铁吸附升降机构或者其他电控方式实现。
停放自行车时，使用者首先在按键输入面板上按下停车键，并将自行车的前轮固定于自行车挂钩上，向前推动自行车，将T型滑块推入升降滑块的卡槽中，使其与推板可以接触；随后，在按键输入面板上输入密码并确认，控制板启动电动机，电动机开始转动，经减速器减速后输出到与其同轴的链轮上，由此链轮带动圆柱轮转动，从而带动所有链轮同步转动，再由齿轮组将转动传送到卷绳器上，由绳索拉动推板上升，推板与有自行车推入的升降滑块相接触，托动相应的升降滑块上升到预定位置，触发行程开关，控制板关闭电机，同时启动锁紧机构吸附滑块，而推板则在重力作用下自由下落至初始位置，至此完成存车动作。
取用自行车时，使用者需在按键输入面板上按下取车键，并输入正确的密码，控制板将会自动判断密码是否正确，如果密码正确，则解锁对应的锁紧机构，在重力作用下升降滑块将会加速下落，在升降滑块下落至预定位置时，在弹簧作用下，T型滑块将会连带自行车自动弹出，至此完成取车动作。
本实施例所提出的拼接式自行车停车柱采用停车单元围绕圆柱轮分布的方式，缩小了停车柱自身的占地面积，此外，本实施例还采用升降机构存放自行车，进一步减小了自行车存放时的占地面积，因此本实施例所提出的拼接式自行车停车柱具有占地面积小，无需大块的空地进行安装的优点，同时，本实施例还具有存取便捷、安全性能高以及成本较低的优点。
作为一种具体的实施方式，本发明拼接式自行车停车柱中的升降机构包括自行车挂钩9、T型滑块10、推板11、升降滑块12和增速齿轮组；立柱本体2上设有平行导轨13和与平行导轨13相平行的齿条14，平行导轨13的上方设有一对定滑轮，卷绳器5的绳索通过定滑轮绕道平行导轨13的前方与推板11固定连接；自行车挂钩9与T型滑块10连接，T型滑块10与升降滑块12的卡槽滑动配合，推板11在上升过程中与T型滑块10或者升降滑块12紧密接触；增速齿轮组设置在升降滑块12上，增速齿轮组包括第一小齿轮15、第二小齿轮16和同轴大齿轮17，第一小齿轮15与齿条14相啮合，第二小齿轮16与同轴大齿轮17相啮合，同轴大齿轮17的中心设有棘轮18，第二小齿轮16与摩擦轮减速器19同轴。
具体地，如图3和图4所示，其中图3中的T型滑块被推入且与升降滑块12卡合，图4中的T型滑块未被推入，在本实施方式的升降机构中，在立柱本体2上设有两条等长平行的直线导轨，即在立柱本体2上设有平行导轨13，平行导轨13竖直设置在立柱本体2上，在平行导轨13上设有一块推板11，推板11的形状可以为L形或者其他合适的形状，推板11与平行导轨13组成移动副，推板11在卷绳器5的绳索的带动下可沿平行导轨13上下运动；在平行导轨13的上方设有一对定滑轮，卷绳器5的绳索通过定滑轮绕道平行导轨13的前方推板11所在处并固定在推板11上；升降机构还包括一个与T型滑块10、推板11配合的升降滑块12，升降滑块12上有一个增速齿轮组，如图5所示，该增速齿轮组包括两个平行分布的第一小齿轮15，一个同轴大齿轮17和一个与同轴大齿轮17啮合的第二小齿轮16在其上方，同轴大齿轮17中心包括有一个棘轮18，上方的第二小齿轮16与一个摩擦轮减速器19同轴，靠近外部的两个第一小齿轮15与滑块外的齿条14啮合，齿条14与平行导轨13相平行；在水平导轨13上有一T型滑块10，其能够与升降滑块12的卡槽滑动配合，同时T型滑块10的一端与自行车挂钩9铰接，其靠近自行车挂钩9的一端设有通孔，当T型滑块10被推入立柱本体2且T型滑块10与升降滑块12相卡合后，T型滑块10的通孔与立柱本体2的突出部形成运动副，T型滑块10可沿立柱本体2的突出部上下滑动，推板11在上升的过程中，既可以与T型滑块10紧密接触，也可以与升降滑块12紧密接触，从而带动升降滑块12和T型滑块10上升，进而通过自行车挂钩9带动自行车上升，特别地，当推板11在上升的过程中与T型滑块10紧密接触时，推板11可采用两块，两块推板11分别与T型滑块10的左右延伸部分紧密接触，两块推板11则通过两个卷绳器5的绳索和平行导轨13上设置的两对定滑轮实现升降。
当电动机6工作时，经由链轮和齿轮组带动卷绳器20转动，从而拉动绳索，带动推板11托动T型滑块10及升降滑块12上升，升降滑块12到达预定位置后，升降滑块12被固定于立柱本体2顶部的锁紧机构锁紧固定，电动机6停止工作，推板11在重力作用下自行下降至初始位置，需要特别说明的是，在每一次上升过程中所有推板11都是同步上升的，而只有有自行车推入的停车单元的T型滑块10能与其对应的推板11相接触，即只有有自行车推入的停车单元上的T型滑块10及升降滑块12可以跟随推板11一起上升，当没有自行车推入时，将由弹簧将T型滑块10推出立柱本体2，使其与推板11分离。当用户取车时，锁紧机构解锁，升降滑块12在重力作用下自行下落，与齿条14啮合的第一小齿轮15快速旋转，在增速齿轮组的作用下运动传递到摩擦轮减速器19中，摩擦轮减速器19中的摩擦块在离心力的作用下与摩擦毂贴合产生摩擦力，在摩擦力的作用下限制了第一小齿轮15的转速，从而降低升降滑块12的下降速度，使其安全匀速下落。本具体实施方式给出了一种升降可靠、安全性能高、结构简单、节能环保的升降机构，利用该升降机构在卷绳器5的绳索的拉动下带动自行车上升，有利于提高拼接式自行车停车柱的存取效率和安全性能，同时有利于降低拼接式自行车停车柱的维护成本和运行成本。
作为一种具体的实施方式，锁紧机构包括用于吸附升降滑块12的第一电磁铁20，并且第一电磁铁20与控制板电性连接。本实施方式采用电磁铁实现对升降滑块12的锁紧固定，具有锁紧效率高、锁紧后的可靠性较高等优点。
在实际生活中，由于电力线路故障或者电力检修等原因，往往有可能造成一定面积区域的停电，而在突然断电时，所有电磁铁都将会由于断电而失去磁力，此时利用电磁铁对升降机构进行锁紧的锁紧机构将无法正常工作，导致自行车无法锁紧，因此，为保证拼接式自行车停车柱在断电状态下仍然能够对已经锁紧的自行车继续锁紧，避免自行车的自行脱落，本发明中的停车单元还包括保护机构，该保护机构作为拼接式自行车停车柱中停车单元的一个机械应急锁。作为一种具体的实施方式，如图6所示，该保护机构包括弹簧机械锁舌21、第二电磁铁22、连杆23和手柄24；弹簧机械锁舌21设置在立柱本体2上，且当第二电磁铁22断电时，弹簧机械锁舌21弹出，弹簧机械锁舌21与升降滑块12相卡合；连杆23的一端与弹簧机械锁舌21铰接，连杆23的另一端与手柄24铰接，手柄24的一端与立柱本体2铰接。
具体地，在该保护机构中，弹簧机械锁舌21、连杆23、手柄24和立柱本体2形成了四连杆机构，连杆23的上端与弹簧机械锁舌21铰链，正常情况下，第二电磁铁22通电时，其对弹簧机械锁舌21产生吸附力，弹簧机械锁舌21在吸附力的作用下不会弹出，因此不会影响升降滑块12的正常上升或者下降；在断电时，第二电磁铁22失去吸附力，弹簧机械锁舌21在弹簧力作用下弹出，弹出的弹簧机械锁舌21与升降滑块12相卡合，导致升降滑块12无法下落，从而实现在断电状态下对升降滑块12的锁紧；用户需要取车时，按动手柄24使弹簧机械锁舌21复位，升降滑块12正常落下，从而释放自行车。本实施方式所提出的保护机构在断电时可自动阻止升降滑块12下落，维持锁紧机构的锁紧状态，而用户在断电状态下取车时仅需扳动手柄24即可，取车方便快捷，既保证了拼接式自行车停车柱在断电时的正常停车功能，同时又满足了用户在断电时取用自行车的需求。
作为一种具体的实施方式，任意相邻的两个立柱本体2之间通过铰链铰接，以方便立柱本体2之间的拼接，从而停车单元的增多或者减少。任意相邻的两个立柱本体2之间通过铰链铰接时，可采用现有的铰链进行铰接，例如通过常见的合页进行铰接等，或者通过其他柔性结构进行铰接。
作为一种具体的实施方式，立柱本体2的底部设有自行车下落保护轨道25，如图4所示，该自行车下落保护轨道25包括底板、侧支架和具有弧形表面的固定块，侧支架设置在底板的两侧，具有弧形表面的固定块设置在立柱本体和底板之间，通过侧支架和固定块可限定自行车下落时的轨道，从而保护自行车下落。
作为一种具体的实施方式，立柱本体2的底部通过螺栓固定在水泥地面上，以保证拼接式自行车停车柱的稳定性。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种拼接式自行车停车柱，其特征在于，包括圆柱轮(1)、驱动单元以及若干个围绕所述圆柱轮(1)分布的停车单元，所述停车单元包括立柱本体(2)、升降机构和锁紧机构；
在所述圆柱轮(1)上与所述立柱本体(2)对应处设有链轮(3)，所述链轮(3)与所述圆柱轮(1)相啮合，且所述链轮(3)通过齿轮组(4)与所述立柱本体(2)上的卷绳器(5)相连；
所述升降机构用于在所述卷绳器(5)的绳索的拉动下带动自行车上升，所述升降机构包括自行车挂钩(9)、T型滑块(10)、推板(11)、升降滑块(12)和增速齿轮组；
所述立柱本体(2)上设有平行导轨(13)和与所述平行导轨(13)相平行的齿条(14)，所述平行导轨(13)的上方设有一对定滑轮，所述卷绳器(5)的绳索通过所述定滑轮绕道所述平行导轨(13)的前方与所述推板(11)固定连接；
所述自行车挂钩(9)与所述T型滑块(10)连接，所述T型滑块(10)与所述升降滑块(12)的卡槽滑动配合，所述推板(11)在上升过程中与所述T型滑块(10)或者所述升降滑块(12)紧密接触；
所述增速齿轮组设置在所述升降滑块(12)上，所述增速齿轮组包括第一小齿轮(15)、第二小齿轮(16)和同轴大齿轮(17)，所述第一小齿轮(15)与所述齿条(14)相啮合，所述第二小齿轮(16)与所述同轴大齿轮(17)相啮合，所述同轴大齿轮(17)的中心设有棘轮(18)，所述第二小齿轮(16)与摩擦轮减速器(19)同轴；
所述驱动单元包括电动机(6)、电动机减速器(7)、控制板和按键输入面板(8)，所述电动机(6)、所述电动机减速器(7)与其中一个所述链轮(3)同轴连接，所述电动机(6)和所述按键输入面板(8)分别与所述控制板电性连接；
所述锁紧机构设置在所述立柱本体(2)的顶部，且所述锁紧机构与所述控制板电性连接，当所述升降机构沿所述立柱本体(2)运动至预定位置时，所述锁紧机构对所述升降机构进行锁紧固定。
2.根据权利要求1所述的拼接式自行车停车柱，其特征在于，所述锁紧机构包括用于吸附所述升降滑块(12)的第一电磁铁(20)；
所述第一电磁铁(20)与所述控制板电性连接。
3.根据权利要求1或2所述的拼接式自行车停车柱，其特征在于，所述停车单元还包括保护机构，所述保护机构包括弹簧机械锁舌(21)、第二电磁铁(22)、连杆(23)和手柄(24)；
所述弹簧机械锁舌(21)设置在所述立柱本体(2)上，且当所述第二电磁铁(22)断电时，所述弹簧机械锁舌(21)弹出，所述弹簧机械锁舌(21)与所述升降滑块(12)相卡合；
所述连杆(23)的一端与所述弹簧机械锁舌(21)铰接，所述连杆(23)的另一端与所述手柄(24)铰接，所述手柄(24)的一端与所述立柱本体(2)铰接。
4.根据权利要求1或2所述的拼接式自行车停车柱，其特征在于，
任意相邻的两个所述立柱本体(2)之间通过铰链铰接。
5.根据权利要求4所述的拼接式自行车停车柱，其特征在于，
所述铰链为合页。
6.根据权利要求1或2所述的拼接式自行车停车柱，其特征在于，
所述立柱本体(2)的底部设有自行车下落保护轨道(25)。
7.根据权利要求1或2所述的拼接式自行车停车柱，其特征在于，
所述立柱本体(2)的底部通过螺栓固定在水泥地面上。
8.根据权利要求1或2所述的拼接式自行车停车柱，其特征在于，
所述停车单元的数量至少为四个。
9.根据权利要求1或2所述的拼接式自行车停车柱，其特征在于，
所述电动机减速器(7)为行星减速器。
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